CN112696773A - 空气消杀装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种空气消杀装置与方法，公开一种空气消杀装置，包括高压放电装置、紫外光源和高效过滤器，所述高效过滤器上涂有含次氯酸的明胶微球。通过高压放电、抗菌高效过滤和紫外光之间的相互作用，弥补三种技术各自的缺陷，提高消杀效率；在高效过滤器和紫外光源帮助杀灭气流中的微生物的共同作用下，高压放电装置的功率可以很低(100mW‑3W)，高效杀灭微生物的同时只产生很低浓度的臭氧。而且，由于高效过滤器的过滤网表面上喷涂有含有次氯酸的明胶微球，可以高效杀灭过滤材料表面的微生物。
Description
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种空气消杀装置与方法。
背景技术
空气是许多疾病的传播媒介，是致病微生物传播的重要介质。空气消毒是预防呼吸道传染病、防止交叉感染的重要措施，是公共场所特别是医院质量管理的重要内容之一。空气消毒技术的消毒效果会受到诸多因素的影响。高压放电、高效过滤和紫外光照射等方法都可以净化空气中的细菌和病毒等微生物。
紫外线消毒是传统的空气消毒技术，它的主要原理是能使微生物细胞内的核酸、原浆蛋白和酶发生化学变化，致微生物突变或死亡，同时使空气中的氧电离，产生臭氧加强消毒作用。在进行有效照射后，紫外线能杀灭空气中的细菌繁殖体、空气细菌芽孢、结核杆菌、真菌、病毒和立克次体等各种微生物。但紫外线照射时释放能量较低，穿透力弱，尘埃、物体的遮挡、温度、湿度、灯管清洁度、照射时间、消毒距离等因素都会对其消毒效果产生影响，尤其是紫外光消杀大流量的气体需要相对较高的照射强度，因此需要消耗更多的电能。
高压放电是在放电电极发出强大的电晕，在放电电极周围，由电子、离子等带电粒子形成等离子体，在等离子体高频高压电磁场中受带电粒子的轰击作用，细菌病毒细胞上的电荷分布被彻底破坏并形成电击穿而迅速死亡，但高压放电可能产生臭氧。高效过滤可以将微生物从气流中过滤出来，但不具备杀灭微生物的作用。
因此传统的消杀方式都有各自的优缺点，如何开发和研制更有效,更方便,且不产生二次污染的空气消杀装置，以及；是否对人体健康产生影响,将是今后空气消毒研究工作的重点。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种空气消杀装置与方法，通过高压放电、抗菌高效过滤和紫外光之间的相互作用，弥补三种技术各自的缺陷，提高消杀效率，并且避免前述问题出现。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种空气消杀装置，包括高压放电装置、紫外光源和高效过滤器，所述高效过滤器上涂有含次氯酸的明胶微球。
上述明胶微球的制备方法为：将明胶溶解于次氯酸水溶液中，搅拌；将溶液倒入大豆油中，分散搅拌，整个反应过程中温度保持在45℃；反应结束后，溶液以冰浴降温40min，然后加入丙酮脱水、抽滤，室温干燥，即可得到含有次氯酸的明胶微球。所述明胶和次氯酸水溶液、大豆油的比例为1g:5ml:50ml。所述分散用1％wt司盘-80作为分散剂，用剪切分散机以800rpm搅拌30min。
将明胶微球用胶黏剂制备成涂层溶液，所述胶黏剂为硅溶胶、自交联丙烯酸酯粘合剂、水性聚氨酯粘合剂中的至少一种。
将制备得到的包含明胶微球的涂层溶液喷洒在高效过滤器的过滤网上。
所述高压放电装置的出风口紧邻过滤网表面，紫外光源能充分照射高效过滤器的过滤网表面。
上述空气消杀装置中，所述高压放电装置和紫外光源设置在高效过滤器的一侧或两侧。
具体的，所述高压放电装置是通过给针状或线状的高压电极施加高电压，使其在空气中发生放电。
高压放电装置的功率为100mW-3W，因为高效过滤器涂有含次氯酸的和紫外光源帮助杀灭气流中的微生物，所以在低功率的情况下，既可以杀灭微生物，同时只产生很低浓度的臭氧。
所述紫外光源为汞灯或者紫外发光二极管，其功率为500mW-3W。
利用上述装置进行空气消杀的方法，高效过滤将微生物从气流中过滤出来阻挡在过滤网附近，高压放电装置产生高能电子和强氧化性物质，空气中存在的细菌、有害微生物在强氧化物质和紫外线的复合作用下被杀灭。
本发明相比现有技术，具备如下有益效果：
1、在高效过滤器和紫外光源帮助杀灭气流中的微生物的共同作用下，高压放电装置的功率可以很低(100mW-3W)，高效杀灭微生物的同时只产生很低浓度的臭氧。
2、由于高效过滤器的过滤网表面上喷涂有含有次氯酸的明胶微球，可以高效杀灭过滤材料表面的微生物。
3、紫外光源的功率可以很低(500mW-3W)，也能高效杀灭空气中的微生物。
附图说明
图1为实施例3中的空气消杀装置的组装示意图。
具体实施方式
上诉实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何为背离本发明的精神实质和原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
实施例1制备抗菌微球
将10g明胶溶解于50mL次氯酸水溶液中，搅拌20min。将溶液倒入500mL的大豆油中，用剪切分散机以800rpm搅拌30min。1％wt司盘-80作为分散剂。整个反应过程中温度保持在48℃。反应结束后，溶液以冰浴降温40min，然后加入250mL丙酮。脱水1h，抽滤，室温干燥，即可得到含有次氯酸的明胶微球。
实施例2制备涂层溶液
将实施例1中制得的抗菌微球加入硅溶胶、自交联丙烯酸酯粘合剂、水性聚氨酯粘合剂中的至少一种作为胶黏剂，得到含有微球的涂层溶液，明胶微球的质量浓度为1-2ppm。
实施例3空气消杀装置的组装和测试
喷涂实施例2中的涂层溶液在HEPA过滤网上，干燥后得到具有抗菌作用的高效过滤器。按照高压放电、高效过滤器、紫外发光二极管的顺序组合，如附图1所示，高压放电极和紫外发光二极管分别位于高效过滤器的两侧，确保放电装置出风口紧邻过滤网表面，紫外光能充分照射过滤网表面。风机在紫外发光二极管端，气流依次经过高压放电、高效过滤器和紫外发光二极管的处理。放电装置功率仅为3.5W，紫外发光二极管功率为4W，过滤风速为3.8米/秒。出风口中臭氧浓度仅为15ppb。
组合后的技术，对空气中甲型流感病毒H1N1杀灭率>99.99％，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀灭对数>5；过滤网表面的微生物完全杀灭。
Claims (7)
1.一种空气消杀装置，其特征在于，包括高压放电装置、紫外光源和高效过滤器，所述高效过滤器上涂有含次氯酸的明胶微球。
2.根据权利要求1所述的空气消杀装置，其特征在于，高压放电装置的出风口紧邻过滤网表面，紫外光能充分照射高效过滤器的过滤网表面。
3.根据权利要求1～2所述的空气消杀装置，其特征在于，所述高压放电装置和紫外光源设置在高效过滤器的一侧或两侧。
4.根据权利要求3所述的空气消杀装置，其特征在于，所述高压放电装置是通过给针状或线状的高压电极施加高电压，使其在空气中发生放电。
5.根据权利要求3所述的空气消杀装置，其特征在于，高压放电装置的功率为100mW-3W。
6.根据权利要求3所述的空气消杀装置，其特征在于，紫外光源的功率为500mW-3W。
7.利用权利要求1所述装置进行空气消杀的方法，其特征在于，高效过滤将微生物从气流中过滤出来阻挡在过滤网附近，高压放电装置产生高能电子和强氧化性物质，空气中存在的细菌、有害微生物在强氧化物质和紫外线的复合作用下被杀灭。
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